Urozmaicona rzeźba terenu Nadbużańskiego Parku Krajobrazowego wpływa na niezwykłe zróżnicowanie siedlisk – od bagiennych po skrajnie suche. Na terenie parku występuje około 161 zbiorowisk roślinnych.
Większość terenów leśnych to bory sosnowe, ale szczególnie cenne są dobrze zachowane lasy łęgowe; płaty łęgów wierzbowo-topolowych o powierzchniach do 40 ha, łęgów wiązowo-jesionowych – do 100 ha. Kontrastowość siedlisk jest wyraźna. Obok torfowisk występują tu piaszczyste wydmy, a żyzne i podmokłe lasy łęgowe graniczą z suchymi borami. Wśród nasłonecznionych łąk i muraw kserotermicznych rozsiane oczka wodne i starorzecza, stanowiące specyficzne oazy bioróżnorodności.
Flora roślin wyższych Nadbużańskiego Parku Krajobrazowego liczy 1027 gatunków. Stanowi to około 42 % flory Polski. Jest to jednocześnie około 86 % flory Polskiego Niżu.
Jednym z najcenniejszych zbiorowisk roślinnych są żyzne łąki zmiennowilgotne obfitujące w kwitnące gatunki storczyków potocznie nazwane jako „łąki storczykowe”. Wśród nich rośnie storczyk o nazwie kukułka szerokolistna.
Wszystkie gatunki tego rodzaju występujące w Polsce objęte są ochroną gatunkową (ścisłą i częściową). Ze względu na zagrożenie wyginięciem krajowe gatunki storczyków wpisane są do Polskiej Czerwonej Księgi Roślin oraz Polskiej Czerwonej Listy Roślin.
Ponadto na przełomie maja i czerwca wędrując po otwartych terenach Parku możemy spotkać bodziszka czerwonego, goździka piaskowego, sasankę łąkową.